半导体制冷系统的制作方法

本发明涉及制冷技术领域，更具体地说是涉及一种半导体制冷系统。

背景技术：

随着科技的发展和人们生活水平的不断提高，汽车车载设备所能实现的功能越来越多样化，例如车载电脑，车载电脑使用过程中会发热，目前，由于半导体制冷系统具有体积小、安装携带方便、制冷效率理想、可靠性好的优点，现有技术的车载电脑IC散热器通常采用半导体制冷系统，然而，现有的半导体制冷系统的冷、热端多采用陶瓷基板，在安装存在易裂的风险，在车辆颠簸行驶过程中，振动使芯片内部产生剪切力，也容易出现陶瓷基板碎裂和粒子破碎的情况，导致散热器失效。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是，提供一种节能高效、防震防裂的半导体制冷系统，以克服现有技术的不足。

为解决上述技术问题，构造一种半导体制冷系统，包括制冷芯片、热端散热器、热端风扇，所述制冷芯片包括P/N型电偶对、导电电极、冷端基板、热端基板，冷、热端基板采用铝基板，热端基板设置有大于冷端基板的安装部，热端基板通过固定螺栓与散热器接合。

冷、热端基板之间设置承压立柱，制冷芯片四周以硅胶密封。

所述承压立柱是由环氧树脂制得。

所述承压立柱设置在基板的四角上。

所述冷端基板的内侧设置导热胶层。

P/N电偶对其中至少一种电偶晶粒为机械加压工艺制得。

所述热端基板上设置第一导电电极和第二导电电极，第一电极与热端基板间设置有导热绝缘层，所述第一导电电极通过化学手段沉积在导热绝缘层，与热端基板成一整体。

本发明的有益效果是：

本发明的半导体制冷系统采用铝基板，解决了现有陶瓷易脆裂的问题。热端基板比冷端基板宽，其宽边用于芯片与散热片的安装固定，有效解决了芯片的定位问题。

采用压制工艺晶粒，提高粒子刚度，更适合车载使用环境；四角立柱结构有效提高了芯片的抗压能力。

附图说明

图1是本发明的制冷系统零件拆分示意图。

图2是本发明芯片的结构示意图。

图3是图1的A-A剖示图。

图4是图1的B-B剖示图。

图5是本发明另一实施例结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明附图，对本发明的具体实施方式作描述，显然，所描述的具体实施方式仅是一部分实施例，基于本发明的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均在本发明的保护范围内。

参见图1—5，本发明的半导体制冷系统，包括芯片10、热端散热器20、热端风扇30，所述芯片包括P/N电偶对4，导电电极3，冷端基板2，热端基板1，冷、热端基板采用铝基板，P/N电偶对的至少一种晶粒是加压制得的，热端基板设置有大于冷端基板的安装部11，安装部11上设置螺栓孔40，热端基板通过固定螺栓与散热器接合。冷、热端基板之间设置承压立柱5，芯片四周以硅胶6密封。芯片冷端基板2通过外围连接可直接与被冷却体接合。

本发明的半导体制冷系统应用在车载电脑的散热上，电脑IC直接接触芯片的冷端，因此，芯片需承受一定的压力，P电偶对或N电偶对采用粉末冶金制得，其抗压能力是普通的区熔拉晶的10倍。承压立柱对芯片的承压也起到重要作用。采用柔展性比陶瓷板好的铝基板，使芯片基板不会开裂。热端基板比冷端基板宽，PN电偶对分布在冷端基板正投影区域内，安装部宽边是冷端基板正投影区域的外框，用于芯片与散热片的安装固定。

冷端基板的内侧设置导热胶层7，能够吸收一定的应力，足以抵消车辆运行产生的机械振动，使基板与导电电极之间由刚性连接转变为柔性连接，吸收振动、热膨胀与收缩所产生的应力。而由于导热胶会令系统冷量有所损失，因此，导热胶层设置在系统的冷端，从而减小冷量损失。

所述承压立柱是由具有一定刚度的环氧树脂制得的，承压立柱设置在基板的四角上，在四周以704硅胶密封。

一般情况下，芯片采用常规厚度的导电电极，通常导电电极是与铝基板整体成型后，再在导电电极上焊接P/N电偶对，但是对于大电流芯片，为了保证芯片可靠性，在热端基板上设置双层导电电极，即设置第一导电电极9和第二导电电极8，第一电极与热端基板间设置有导热绝缘层，第一导电电极通过化学手段沉积在导热绝缘层，与热端基板成一整体。

图5所示的是常规芯片，热端基板采用常规厚度的导电电极，热端基板与导电电极之间设有绝缘介质层（图中未示出），且导电电极与热端基板整体成型。

本发明的制冷系统自成一体，通过外围连接直接与被冷却体接合。系统采用金属铝基板、压制晶粒、铝基板外围设置承压立柱等多种承压设计，使系统可承受较强与冷却体的接合压力。